一種利用超聲波制作香精的反應(yīng)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及香料香精制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用超聲波制作香精的反應(yīng)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]香料香精生產(chǎn)中由于受多種因素影響，美拉德反應(yīng)比較復(fù)雜，不易控制，尤其是在傳統(tǒng)的加熱設(shè)備中，即使停止加熱，由于設(shè)備降溫過程長，仍然會繼續(xù)發(fā)生美拉德反應(yīng)，而且不同批次的繼續(xù)反應(yīng)的情況很難控制、重現(xiàn)，針對此種情況，現(xiàn)有技術(shù)中，結(jié)合工業(yè)成熟應(yīng)用超聲波發(fā)生器，出現(xiàn)了在香精香料生產(chǎn)中應(yīng)用的超聲波技術(shù)，超聲波技術(shù)利用超聲波特殊的強(qiáng)縱向振動，高速沖擊破碎、空化效應(yīng)攪拌及加熱等物理性能，可以增加反應(yīng)體系內(nèi)分子的碰撞，縮短反應(yīng)時間、提高反應(yīng)速率。
[0003]中國專利號:CN202427441U的實(shí)用新型專利公布了一種用于Maillard反應(yīng)的雙頻超聲設(shè)備，其技術(shù)方案是在反應(yīng)釜的頂面中央和側(cè)壁下部分別安裝了第一超聲波發(fā)生器和第二超聲波發(fā)生器，利用兩個不同頻率的超聲波在同一時間內(nèi)傳播，二者可以同向作用、正交作用，也可以相向作用的特性，增加了空化效果，減少駐波所造成的死角，提高了聲化學(xué)產(chǎn)額，加快了反應(yīng)速率。但該技術(shù)方案的不足在于:①只有兩個頻率點(diǎn)，組合的頻率有所限制清洗第二超聲波發(fā)生器時，需打開上下蓋后才能清洗，這就必要要求反應(yīng)釜是分體式組合結(jié)構(gòu)，這種分體式組合結(jié)構(gòu)在香料香精生產(chǎn)反應(yīng)中需要較好的密封性，制造成本高，結(jié)構(gòu)也復(fù)雜；③加熱器設(shè)置于反應(yīng)釜底部，加熱不均勻，影響反應(yīng)速率及反應(yīng)時間。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型針對以上現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種改進(jìn)型的超聲波發(fā)生裝置，該裝置設(shè)置有三個頻率點(diǎn)，可以進(jìn)行多種頻率的組合，可對不同香精香料進(jìn)行美拉德反應(yīng)；且結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低，適合大多數(shù)中小型香料生產(chǎn)企業(yè)作為技術(shù)應(yīng)用。
[0005]本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0006]一種利用超聲波制作香精的反應(yīng)裝置，包括反應(yīng)釜(I )，設(shè)置于反應(yīng)釜(I)底部的出料口( 10)，所述反應(yīng)釜(I)內(nèi)部配裝有可活動拆卸的釜套(2)，所述反應(yīng)釜(I)上部設(shè)置有釜蓋(3)，所述釜蓋(3)邊端設(shè)置有延伸到反應(yīng)釜(I)底部的環(huán)形加熱蒸汽管道(30)，所述釜蓋(3)中央設(shè)置有伸縮式掛桿(32)，掛桿(32)下端設(shè)置有反射臺(320)，所述反應(yīng)釜
(I)底部、釜套(2)、反射臺(320)內(nèi)設(shè)置有超聲波換能器(4)，所述超聲波換能器(4)圓周排布，由布置在反應(yīng)釜(I)底部的超聲波發(fā)生器(11)驅(qū)動。
[0007]進(jìn)一步地，所述釜套(2 )貼裝于反應(yīng)釜(I)的內(nèi)壁上，釜套(2 )的外徑與反應(yīng)釜(I)的內(nèi)徑一致。
[0008]進(jìn)一步地，所述釜蓋(3)上設(shè)置有用于添加物料的加料口(31)。
[0009]進(jìn)一步地，所述釜蓋(3)下端掛裝有測溫器(33)，所述釜蓋(3)上端，與測溫器
(33)還相連有溫度顯示計(jì)。
[0010]進(jìn)一步地，所述反射臺(320)外形為圓臺型，所述超聲波換能器(4)布置在反射臺(320)素線圓周上，與反應(yīng)釜(I)底部的超聲波換能器(4)相對應(yīng)，利于超聲波相向作用。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:
[0012]1.本實(shí)用新型設(shè)計(jì)合理，三組超聲波換能器共用一個超聲波發(fā)生器，結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，通過不同的超聲波換能器的組合使用，可以形成不同的組合頻率點(diǎn)，促進(jìn)同向、正交，相向的空化效果，減少駐波所造成的死角，加快了反應(yīng)速率，超聲波換能器可以在不同的反應(yīng)階段迫使反應(yīng)釜停止反應(yīng)，得到所需的反應(yīng)產(chǎn)物，特別適合用于美拉德反應(yīng)制備所需要的香料。
[0013]2.釜蓋下端設(shè)置了深入到反應(yīng)釜內(nèi)部的環(huán)形蒸汽管道，美拉德反應(yīng)時通入適量的蒸汽可以使得反應(yīng)釜內(nèi)加熱更加均勻，可以輔助超聲波換能器，可以提高空化效果，縮短反應(yīng)時間，加快反應(yīng)速率。
[0014]3.反應(yīng)釜內(nèi)的主超聲波換能器采用釜套的形式鑲嵌在反應(yīng)釜內(nèi)，便于后期的清理，減少維護(hù)量。
【附圖說明】
[0015]圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖及【具體實(shí)施方式】對本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。
[0017]如圖1所示，一種利用超聲波制作香精的反應(yīng)裝置，包括反應(yīng)釜1，設(shè)置于反應(yīng)釜I底部的出料口 10，所述反應(yīng)釜I內(nèi)部配裝有可活動拆卸的釜套2，所述反應(yīng)釜I上部設(shè)置有釜蓋3，所述釜蓋3邊端設(shè)置有延伸到反應(yīng)釜I底部的環(huán)形加熱蒸汽管道30，所述釜蓋3中央設(shè)置有伸縮式掛桿32，掛桿32下端設(shè)置有反射臺320，所述反應(yīng)釜I底部、釜套2、反射臺320內(nèi)設(shè)置有超聲波換能器4，所述超聲波換能器4圓周排布，由布置在反應(yīng)釜I底部的超聲波發(fā)生器11驅(qū)動。
[0018]反射臺320外形為圓臺型，所述超聲波換能器4布置在反射臺320素線圓周上，與反應(yīng)釜I底部的超聲波換能器4相對應(yīng)，利于超聲波相向作用。
[0019]本實(shí)施例的反應(yīng)裝置使用的超聲波換能器4自行設(shè)計(jì)，使用PZT-8型壓電陶瓷片，壓電陶瓷片單片厚度8mm，直徑40mm，每個換能器使用3片壓電陶瓷片，自由狀態(tài)下小信號測試三個串聯(lián)諧振頻率分別在30HZ、60HZ、90HZ附近。超聲波發(fā)生器11用于驅(qū)動超聲波換能器4，主電路采用橋式開關(guān)功率、頻率變換電路，工作頻率的產(chǎn)生和控制使用集成脈寬調(diào)制器，可快速改變其輸出頻率，從而使本實(shí)施例的反應(yīng)裝置工作在所需要的頻率上。功率輸出采用變壓器串聯(lián)LC諧振匹配回路，使得在本實(shí)施例的反應(yīng)裝置在所需工作頻率上有合適的功率輸出。
[0020]本實(shí)施例的頻率轉(zhuǎn)換控制電路可以在毫秒數(shù)量級上控制三個頻率之間的轉(zhuǎn)換。實(shí)際觀察發(fā)現(xiàn)，當(dāng)不同頻率之間的轉(zhuǎn)換時間縮短到一定程度時，頻率轉(zhuǎn)換時在清洗液中會產(chǎn)生一種高速脈動，有助于反應(yīng)的空化。
[0021]本實(shí)施例的反應(yīng)裝置實(shí)測的三個工作頻率為:低頻LF=30.5Hz，中頻MF=59.5Hz，高頻HF=90.5kHz，其中，低頻超聲波換能器設(shè)置在反射臺320，中頻超聲波換能器設(shè)置在釜套2，高頻超聲波換能器設(shè)置在反應(yīng)釜I底部，超聲波發(fā)生器11的最大輸入電功率P=L 5KW，通過超聲波發(fā)生器11面板上的頻率選擇開關(guān)，本反應(yīng)裝置可選擇分別工作在以下7種上作狀態(tài)下:
[0022]①單一頻率:低頻(LF)工作狀態(tài)；
[0023]②單一頻率:中頻(MF)工作狀態(tài)；
[0024]③單一頻率:高頻(HF)工作狀態(tài)；
[0025]④雙頻率:低頻(LF) +中頻(MF)交替工作狀態(tài)；
[0026]⑤雙頻率:低頻(LF) +高頻(HF)交替工作狀態(tài)；
[0027]⑥雙頻率:中頻(MF) +高頻(HF)交替工作狀態(tài)；
[0028]⑦三頻率:低頻(LF) +中頻(MF) +高頻(HF)交替工作狀態(tài)。
[0029]通過以上7種不同頻率的組合，可進(jìn)行多種類型的香精反應(yīng)，同時，輔以伸縮式掛桿32，可以調(diào)節(jié)低頻超聲波換能器與高頻超聲波換能器之間的距離，由此可調(diào)節(jié)超聲波相向作用的強(qiáng)烈程度，利用美拉德反應(yīng)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種利用超聲波制作香精的反應(yīng)裝置，包括反應(yīng)釜(I )，設(shè)置于反應(yīng)釜(I)底部的出料口( 10 )，其特征在于，所述反應(yīng)釜(I)內(nèi)部配裝有可活動拆卸的釜套(2 )，所述反應(yīng)釜(I)上部設(shè)置有釜蓋(3 )，所述釜蓋(3 )邊端設(shè)置有延伸到反應(yīng)釜(I)底部的環(huán)形加熱蒸汽管道(30)，所述釜蓋(3)中央設(shè)置有掛桿(32)，掛桿(32)下端設(shè)置有反射臺(320)，所述反應(yīng)釜(I)底部、釜套(2)、反射臺(320)內(nèi)設(shè)置有超聲波換能器(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反應(yīng)裝置，其特征在于，所述釜套(2)貼裝于反應(yīng)釜(I)的內(nèi)壁上，釜套(2)的外徑與反應(yīng)釜(I)的內(nèi)徑一致。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反應(yīng)裝置，其特征在于，所述釜蓋(3)上設(shè)置有用于添加物料的加料口(31)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反應(yīng)裝置，其特征在于，所述釜蓋(3)下端掛裝有測溫器(33)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的反應(yīng)裝置，其特征在于，所述釜蓋(3)上端，與測溫器(33)還相連有溫度顯示計(jì)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反應(yīng)裝置，其特征在于，所述掛桿(32)為可伸縮掛桿。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反應(yīng)裝置，其特征在于，所述反射臺(320)外形為圓臺型，所述超聲波換能器(4)布置在反射臺(320)素線圓周上，與反應(yīng)釜(I)底部的超聲波換能器(4)相對應(yīng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反應(yīng)裝置，其特征在于，所述超聲波換能器(4)由布置在反應(yīng)釜(I)底部的超聲波發(fā)生器(11)驅(qū)動。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的反應(yīng)裝置，其特征在于，所述超聲波換能器(4)均圓周排布。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種利用超聲波制作香精的反應(yīng)裝置，屬于香料生產(chǎn)設(shè)備領(lǐng)域。技術(shù)方案包括反應(yīng)釜，設(shè)置于反應(yīng)釜底部的出料口，所述反應(yīng)釜內(nèi)部配裝有可活動拆卸的釜套，所述反應(yīng)釜上部設(shè)置有釜蓋，所述釜蓋邊端設(shè)置有延伸到反應(yīng)釜底部的環(huán)形加熱蒸汽管道，所述釜蓋中央設(shè)置有掛桿，掛桿下端設(shè)置有反射臺，所述反應(yīng)釜底部、釜套、反射臺內(nèi)設(shè)置有超聲波換能器；本實(shí)用新型設(shè)計(jì)合理，三組超聲波換能器共用一個超聲波發(fā)生器，結(jié)構(gòu)簡單，通過不同的超聲波換能器的組合使用，可以形成不同的組合頻率點(diǎn)，促進(jìn)同向、正交，相向的空化效果，減少駐波所造成的死角，加快了反應(yīng)速率，特別適合用于美拉德反應(yīng)制備所需要的香料。
【IPC分類】C11B9-00, B01J19-10
【公開號】CN204412229
【申請?zhí)枴緾N201520032202
【發(fā)明人】張敏, 朱俊松, 唐平, 吳世明
【申請人】成都圣恩生物科技有限公司
【公開日】2015年6月24日
【申請日】2015年1月17日